專利名稱：利用納米Al的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及搪瓷釉的制備方法，是一種利用納米Al2O3粉體作密著劑的搪瓷底釉及制備方法。
搪瓷是金屬與玻璃釉這二種不同的材料在高溫條件下有機(jī)地結(jié)合成一體的復(fù)合材料，它兼有鋼的強(qiáng)度、延伸性和玻璃的耐酸堿腐蝕、不易污染產(chǎn)品、容易清洗等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于化工、農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料、治金、食品等行業(yè)中。但是，由于金屬與玻璃是二種截然不同的材料，它們之間沒有密著性。為使兩者之間具有密著性能，必須在玻璃釉中添加“密著劑”。目前通用的密著劑有三種氧化銻-氧化鉬、氧化鎳、氧化鈷。其中氧化鈷效果最好、但價(jià)格昂貴；氧化銻-氧化鉬最廉價(jià)但效果較差；氧化鎳則居中。
一般認(rèn)為，銻鉬底釉的密著性能是由于氧化銻對(duì)鋼鐵表面的電化學(xué)腐蝕而產(chǎn)生的。銻、鐵混晶以枝晶體形式增強(qiáng)密著；氧化鉬則因降低熔體表面張力而對(duì)密著起促進(jìn)作用。氧化銻-氧化鉬的恰當(dāng)組合才能獲得良好的密著。氧化鎳、氧化鈷的密著機(jī)理是含氧化鎳或氧化鈷的瓷釉易使高溫?zé)蓵r(shí)鐵表面形成的氧化鐵溶解，并與新生鐵基體發(fā)生氧化還原反應(yīng)，對(duì)鐵基全產(chǎn)生腐蝕，同時(shí)鈷、鎳被還原析出，使其表面粗糙，進(jìn)而提高密著性能。
本發(fā)明的的目的是提供一種將納米粉體添加到氧化銻-氧化鉬或氧化鎳底釉中，提高底釉與金屬材料的密著性能的利用納米Al2O3粉體作密著劑的搪瓷底釉及制備方法。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取下列措施方案11．利用納米Al2O3粉體作密著劑的搪瓷底釉包括1)氧化銻-氧化鉬底釉配比(重量百分比)Na2O15.0～17.0％B2O312.0～15.0％K2O 4.0～4.8％Al2O34.8～5.0％SiO246.0～52.0％CaF28.4～9.8％MnO22.0～2.4％
Sb2O30.8～1.0％BaO 0.5～0.9％MoO30.5～0.9％2)磨加物配比(重量百分比)粘土 3.0～6.0％Sb2O30.2～1.5％BaMoO30.3～1.5％Na3BO30.2～1.2％NaNO20.1～0.8％水 50％底釉 其余3)納米Al2O3粉體的乳狀液(重量百分比)粒徑為10～20nm的Al2O3粉體 10～25％水 其余2．納米Al2O3粉體為密著劑的搪瓷底釉制備方法是1)將氧化銻-氧化鉬底釉按比例混合均勻后，在箱式爐中用坩堝熔制，熔制溫度為1190～1250℃，熔制時(shí)間為2小時(shí)后粉碎；2)將粉碎后的底釉與按比例混合的磨加物進(jìn)行球磨制成料漿，球磨20小時(shí)后老化1～2天；3)將粒徑為10～20nm的Al2O3粉體分散在水溶液中，制成重量百分比為10～25％的乳狀液，將它按重量百分比為0.5～2.5％加入底釉料漿即成。
方案21．利用納米Al2O3粉體作密著劑的搪瓷底釉包括1)氧化鎳底釉配比(重量百分比)Na2O 14.0～16.0％B2O311.0～13.0％K2O 2.0～5.0％Al2O33.0～6.0％SiO242.0～51.0％CaF28.0～10.0％NiO 1.0～2.0％MnO22.0～2.5％
NaSiF43.0～4.2％Fe2O30～2.0％2)磨加物配比(重量百分比)粘土 3.0～6.0％Na3BO30.2～1.2％NaOH 0.1～0.8％水 50％底釉 其余3)納米Al2O3粉體的乳狀液(重量百分比)粒徑為10～20nm的Al2O3粉體10～25％水 其余2．納米Al2O3粉體為著劑的搪瓷底釉制備方法是1)將氧化鎳底釉按比例混合均勻后，在箱式爐中用坩堝熔制，熔制溫度為1190～1250℃，熔制時(shí)間為2小時(shí)后粉碎；2)將粉碎后的底釉與按比例混合的磨加物進(jìn)行球磨制成料漿，球磨20小時(shí)后老化1～2天；3)將粒徑為10～20nm的Al2O3粉體分散在水溶液中，制成重量百分比為10～25％的乳狀液，將它按重量百分比為0.5～2.5％加入底釉料漿即成。
本發(fā)明與一般的搪瓷密著劑相比，本發(fā)明利用納米Al2O3粉體的尺寸效應(yīng)，通過在以氧化銻-氧化鉬和以氧化鎳為密著劑的搪瓷底釉中添加納米Al2O3粉體，細(xì)化金屬與搪瓷釉之間過渡區(qū)中的枝晶體，并使過渡區(qū)鐵等元素的濃度梯度變化平緩，使上述兩種底釉的密著性能與氧化鈷為密著劑的底釉相當(dāng)。從而可替代氧化鈷底釉，降低高質(zhì)量搪瓷的成本。同時(shí)擴(kuò)大搪瓷的燒成溫度和燒成時(shí)間范圍。
下面是本發(fā)明的實(shí)施例。
實(shí)施例11．利用納米Al2O3粉體作密著劑的搪瓷底釉包括1)氧化銻-氧化鉬底釉配比(重量百分比)Na2O 5.09％B2O313.01％K2O 4.5％Al2O34.9％
SiO249.07％CaF28.51％MnO22.32％Sb2O30.89％BaO 0.89％MoO30.82％2)磨加物配比(重量百分比)粘土4.0％Sb2O31.0％BaMoO30.9％Na3BO30.7％NaNO20.4％水 50％底釉其余3)納米Al2O3粉體的乳狀液(重量百分比)粒徑為10～20nm的Al2O3粉體 25％水 其余2．納米Al2O3粉體為密著劑的搪瓷底釉制備方法為1)將氧化銻-氧化鉬底釉按比例混合均勻后，在箱式爐中用坩堝熔制，熔制溫度為1190～1210℃，熔制時(shí)間為2小時(shí)，進(jìn)行抽絲檢驗(yàn)，抽絲為1～2節(jié)/米后即可粉碎；2)將粉碎后的底釉與按比例混合的磨加物進(jìn)行球磨制成料漿，球磨20小時(shí)，粗化度為0.5～1.0g/100ml，過150目篩后老化1～2天；3)將粒徑為10～20nm的Al2O3粉體分散在水溶液中，制成重量百分比為25％的乳狀液。
在涂搪前以機(jī)械攪拌加入底釉漿料，添加量1.0％，采用基體材料為搪瓷專用鋼板SPCC，厚0.5mm，經(jīng)脫脂、酸洗后涂搪，烘干溫度為160℃，燒成840℃，時(shí)間為2分鐘。
實(shí)施例21．利用納米Al2O3粉體作密著劑的搪瓷底釉包括1)氧化鎳底釉配比(重量百分比)Na2O 14.42％
B2O312.89％K2O 4.46％Al2O34.86％SiO245.94％CaF28.43％NiO1.89％MnO22.26％NaSiF43.65％Fe2O31.2％2)磨加物配比(重量百分比)粘土 6.0％Na3BO30.5％NaOH 0.5％水 50％底釉 其余3)納米Al2O3粉體的乳狀液(重量百分比)粒徑為10～20nm的Al2O3粉體25％水 其余2．納米Al2O3粉體作密著劑搪瓷底釉的制備方法是1)將氧化鎳底釉按比例混合均勻后，在箱式爐中用坩堝熔制，熔制溫度為1230～1250℃，熔制時(shí)間為2小時(shí)，進(jìn)行抽絲檢驗(yàn)，抽絲為0～1節(jié)/米后即可粉碎；2)將粉碎后的底釉與按比例混合的磨加物進(jìn)行球磨制成料漿，球磨20小時(shí)，粗化度為0.5～1.0g/100ml，過150目篩后老化1～2天；3)將粒徑為10～20nm的Al2O3粉體分散在水溶液中，制成重量百分比為25％的乳狀液。
在涂搪前以機(jī)械攪拌加入底釉漿料，添加量1.5％，采用基體材料為搪瓷專用鋼板SPCC，厚0.5mm，經(jīng)脫脂、酸洗后涂搪，烘干溫度為160℃，燒成溫度為880℃，時(shí)間為2分20秒。
權(quán)利要求
1．利用納米Al2O3粉體作密著劑的搪瓷底釉，其特征在于它包括1)氧化銻-氧化鉬底釉配比(重量百分比)Na2O15.0～17.0％B2O312.0～15.0％K2O 4.0～4.8％Al2O34.8～5.0％SiO246.0～52.0％CaF28.4～9.8％MnO22.0～2.4％Sb2O30.8～1.0％BaO 0.5～0.9％MoO30.5～0.9％2)磨加物配比(重量百分比)粘土 3.0～6.0％Sb2O30.2～1.5％BaMoO30.3～1.5％Na3BO30.2～1.2％NaNO20.1～0.8％水 50％底釉 其余3)納米Al2O3粉體的乳狀液(重量百分比)粒徑為10～20nm的Al2O3粉體 10～25％水 其余
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用納米Al2O3粉體作密著劑的搪瓷底釉制備方法，其特征在于1)將氧化銻-氧化鉬底釉按比例混合均勻后，在箱式爐中用坩堝熔制，熔制溫度為1190～1250℃，熔制時(shí)間為2小時(shí)后粉碎；2)將粉碎后的底釉與按比例混合的磨加物進(jìn)行球磨制成料漿，球磨20小時(shí)后老化1～2天；3)將粒徑為10～20納米的Al2O3粉體分散在水溶液中，制成重量比為10～25％的乳狀液，將它按重量百分比為0.5～2.5％加入底釉料漿即成。
3．利用納米Al2O3粉體作密著劑的搪瓷底釉，其特征在于它包括1)氧化鎳底釉配比(重量百分比)Na2O14.0～16.0％B2O311.0～13.0％K2O 2.0～5.0％Al2O33.0～6.0％SiO242.0～51.0％CaF28.0～10.0％NiO 1.0～2.0％MnO22.0～2.5％NaSiF43.0～4.2％Fe2O30～2.0％2)磨加物配比(重量百分比)粘土 3.0～6.0％Na3BO30.2～1.2％NaOH 0.1～0.8％水 50％底釉 其余3)納米Al2O3粉體的乳狀液(重量百分比)粒徑為10～20nm的Al2O3粉體 10～25％水 其余
4．根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用納米Al2O3粉體作密著劑的搪瓷底釉制備方法，其特征在于1)將氧化鎳底釉按比例混合均勻后，在箱式爐中用坩堝熔制，熔制溫度為1190～1250℃，熔制時(shí)間為2小時(shí)后粉碎；2)將粉碎后的底釉與按比例混合的磨加物進(jìn)行球磨制成料漿，球磨20小時(shí)后老化1～2天；3)將粒徑為10～20納米的Al2O3粉體分散在水溶液中，制成重量百分比為10～25％的乳狀液，將它按重量百分比為0.5～2.5％加入底釉料漿即成。
全文摘要
利用納米Al
文檔編號(hào)C03C8/00GK1321617SQ01117289
公開日2001年11月14日 申請(qǐng)日期2001年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月28日
發(fā)明者凌國平, 酈劍, 黃磊 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)